Проучване на LEDinside на TrendForce разкри, че много компании от различни индустрии по света са навлезли на пазара на микро LED и са в надпревара да разработят методи за процеса на масов трансфер.
Масовото прехвърляне на светодиоди с микроразмер към задната платка на дисплея е основно препятствие в комерсиализацията на микро LED дисплеите . Въпреки че няколко компании се състезават за разработване на процеса на масов трансфер, техните решения все още не отговарят на стандартите за комерсиализация по отношение на производствената мощност (в единица на час, UPH) и добивите на трансфер и размера на LED чипове — micro LED се определя технически като светодиоди, които са по-малки от 100 µm.
Понастоящем участниците в пазара на микро LED работят за масовия трансфер на светодиоди с размери около 150 µm. LEDinside очаква, че дисплеите и прожекционните модули с 150 µm светодиоди ще бъдат налични на пазара още през 2018 г. Когато масовият трансфер за светодиоди с този размер узрее, участниците на пазара ще инвестират в процеси за производство на по-малки продукти.
Седем предизвикателства
„Масовият трансфер е един от четирите основни етапа в производството на микро LED дисплеи и има много изключително трудни технологични предизвикателства“, каза Саймън Янг, помощник-мениджър на изследванията на LEDinside. Янг посочи, че разработването на рентабилно решение за масов трансфер зависи от напредъка в седем ключови области: прецизност на оборудването, добив на трансфер, време за производство, производствена технология, метод на проверка, разходи за преработка и обработка.
Фигура 1: Седемте ключови области, които са жизненоважни за разработването на рентабилно решение за масов трансфер. Източник: LEDinside, юли 2017 г.
Доставчиците на светодиоди, производителите на полупроводници и компаниите от цялата верига за доставки на дисплеи ще трябва да работят заедно, за да разработят стандарти за спецификации за материали, чипове и производствено оборудване, използвани в производството на микро LED. Необходимо е междуотраслово сътрудничество, тъй като всяка индустрия има свои собствени стандарти за спецификация. Освен това е необходим продължителен период на научноизследователска и развойна дейност, за да се преодолеят технологичните препятствия и да се интегрират различни области на производство.
Постигане на 5σ
Използвайки Six Sigma като модел за определяне на осъществимостта на масовото производство на микро LED дисплеи, анализът на LEDinside показва, че добивът от процеса на масов трансфер трябва да достигне нивото от четири сигма, за да направи възможна комерсиализацията. Въпреки това, разходите за обработка и разходите, свързани с проверка и отстраняване на дефекти, са все още доста високи дори на ниво четири сигма. За да има търговски зрели продукти с конкурентни разходи за обработка, достъпни за пускане на пазара, процесът на масов трансфер трябва да достигне ниво от пет сигма или по-високо при трансферна доходност.
От вътрешни дисплеи до носими устройства
Въпреки че не са обявени големи пробиви, много технологични компании и изследователски агенции по целия свят продължават да инвестират в научноизследователската и развойна дейност на процеса на масов трансфер. Някои от добре познатите международни предприятия и институции, работещи в тази област, са LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY и OKI. Сравнимите базирани в Тайван компании и организации включват PlayNitride, Изследователски институт за промишлени технологии, Mikro Mesa и TSMC.
Има няколко вида решения за масов трансфер. Изборът на един от тях ще зависи от различни фактори като пазари на приложения, капитал на оборудване, UPH и разходи за обработка. Освен това разширяването на производствения капацитет и повишаването на добива са важни за развитието на продукта.
Според последните разработки, LEDinside вярва, че пазарите за носими устройства (напр. умни часовници и смарт гривни) и големи вътрешни дисплеи първо ще видят микро LED продукти (светодиоди с размери под 100 µm). Тъй като масовият трансфер е технологично предизвикателство, участниците на пазара първоначално ще използват съществуващото оборудване за свързване на пластини, за да изградят своите решения. Освен това всяко приложение за дисплей има свои собствени спецификации за обема на пикселите, така че участниците на пазара вероятно ще се съсредоточат върху продукти с изисквания за малък обем на пикселите, за да съкратят цикъла на разработка на продукта.
Прехвърлянето на тънък филм е друга далеч от преместването и подреждането на светодиоди с микроразмер и някои участници на пазара правят директен скок към разработването на решения съгласно този подход. Усъвършенстването на тънкослойния трансфер обаче ще отнеме повече време и повече ресурси, тъй като оборудването за този метод ще трябва да бъде проектирано, изградено и калибрирано. Такова начинание ще включва и трудни въпроси, свързани с производството.
Време на публикация: 12 януари 2021 г